Установка, створена для пошуку слідів темної матерії, зареєструвала сезонні зміни, схожі з тими, які були виявлені італійцями більше 10 років тому. Це ще не доказ наявності темної матерії, але свідчення на користь її існування.

Детектор CoGeNT (Coherent Germanium Neutrino Technology) є кремній-германієвий напівпровідниковий диск розміром з хокейну шайбу і знаходиться в колишній шахті з видобутку залізної руди в штаті Міннесота на глибині близько 600 метрів.

Сезонні зміни, зареєстровані в ході експерименту з CoGeNT, збігаються з прогнозами теоретиків у разі, коли темна матерія являє собою вімпи, слабо взаємодіючі важкі частки (WIMP, Weakly Interacting Massive Particles). Можлива маса вімп, за оцінками вчених, становить від 6 до 10 МеВ (мегаелектронвольт), що в десять разів більше маси протона.

"Ми не можемо назвати це слідом вімп. Це тільки те, що можна було б очікувати при їх існування ", – говорить Джуан Коллар (Juan Collar), професор фізики з Університету Чикаго, який очолює колаборацію CoGeNT. Результати експериментів були представлені на розгляд у вигляді двох статей у Physical Review Letters і вже доступні на arxiv.org (Search for an Annual Modulation in a P-type Point Contact Germanium Dark Matter Detector і A Realistic Assessment of the Sensitivity of XENON10 and XENON100 to Light-Mass WIMPs).

Як же пов'язані сезонні зміни і темна матерія? Вся справа в русі Землі навколо Сонця і рух Сонця всередині нашої Галактики.

Сонце рухається в площині Галактики на околиці одного із спіральних рукавів зі швидкістю 220 кілометрів на секунду. Земля рухається по орбіті навколо Сонця із швидкістю 15 кілометрів на секунду. Протягом року ми рухаємося щодо Галактики то в ту ж сторону, що і Сонце, і тоді швидкості складаються, то в протилежну, і підсумкова швидкість Землі виходить менше. Зміни швидкості руху щодо галактики і, ймовірно, що міститься в ній темної матерії створює, по видимому, сезонні зміни в прояві цієї матерії.

Схожі сезонні зміни зафіксував і італійський експеримент DArk MAtter (DAMA). Але в ході інших експериментів (наприклад Xenon100) подібних змін виявлено не було. Щоб підтвердити існування темної матерії необхідні подальші експерименти.

За матеріалами: CNews

Tweet